2 Les roches ferrugineuses de Pagala (Togo) et de Tin Akoff (Burkina Faso)

2.4 Minéralogie

Le niveau d'identification et surtout de quantification des minéraux des roches ferrugineuses de surface, n'est pas le même entre Pagala et Tin Akoff, les études de détail ayant été nombreuses et variées au Togo (Togbé, 1991), alors qu'au Burkina les études sont restées peu développées.

 

Pagala

De nombreuses techniques ont été utilisées sur les roches totales, avec un fréquent couplage à la composition chimique : DRX, ATD-ATP, SIR, MEB, MET.

 

Les faciès typiques sont dans l'ensemble essentiellement constitués de gœthite et d'hématite qui forment une phase ferrugineuse, secondaire, enrobant une phase silicatée, résiduelle, constituée de quartz et de micas, souvent très corrodés, dispersés ou rassemblés en fragments de roches. Il existe aussi des quartz secondaires automorphes en petits cristaux limpides développés sur la gœthite. La gœthite est le minéral le plus abondant et le plus fréquent, avec une teneur supérieure à celle en hématite dans 82 % des cas, et avec une distribution bimodale (M1 = 52,5 %, M2 = 77,5 %), alors que l'hématite a une répartition unimodale (M< 10 %).

Les micas sont presque toujours présents, voire abondants, il s'agit le plus souvent de muscovite rose barytique. Il est à noter que les accumulations d'argiles blanches, massives, observées localement au contact du chapeau de fer CF3, sont dissociées des roches ferrugineuses et semblent être issues d'une altération antérieure non météorique (kaolinite, métahalloysite, gibbsite et gorceixite). Il est à noter qu'aucun minéral de la famille alunite-jarosite n'a été détecté dans les roches ferrugineuses, ce qui pourrait caractériser la surimposition d'une altération générale, tropicale, à la classique altération supergène sulfo-phosphatée des minerais sulfurés. L'alunite signalée par Anglo american en forage n'est pas calée dans le profil d'altération.

 

Suivant les différentes minéralisations distinguées, des traits spécifiques apparaissent. Sur les sidéritites zincifères, les conditions d'agressivité sont moins fortes, et les quartz et les micas sont assez bien conservés. Sur les phosphorites de Pagala, les ferruginisations sont originales, où, à côté de la gœthite, les phosphates secondaires connus sont surtout alumineux et peu ferrifères, typiques de l'altération de l'apatite avec wavellite, crandallite, turquoise et gorceixite, sans distinguer les altérations climatiques des altérations antérieures. Sur l'hématitite de Tinchro-Lalamila, d'origine magmatique probable, l'altération est quasi inexistante ; il est toutefois observé la plumbogummite qui ne peut être rattachée avec certitude à une altération supergène quand un spinelle de zinc (gahnite) n'a subi aucune transformation.

 

Tin Akoff

Seules les analyses diffractométriques ont été systématiques, éventuellement couplées à l'analyse de composition chimique.

 

De manière équivalente à Pagala, les oxyhydroxydes de fer de Tin Akoff englobent des éléments siliceux et des poches argileuses issues vraisemblablement de la transformation de roches préexistantes fines. Les expressions siliceuses sont diverses, monocristallines ou non, avec quartz, silexite, chert .... Les poches argileuses, composées de kaolinite et quartz, sont complètement dissociées des minéraux de fer. En dehors de deux échantillons de schistes ferruginisés, les phyllites (micas) sont rarement rencontrées. La gœthite est largement dominante sur l'hématite, et les échantillons les plus riches en hématite sont des affleurements primaires à peine transformés de quartzite à hématite, jaspe à hématite ou hématitite. La grande simplicité minéralogique autorise à quantifier les minéraux présents directement par l'analyse chimique. Une étude pétrographique des principales ferruginisations (Miningou, 2006), met en évidence la variété des microstructures héritées des minéraux primaires sl : figures de réplique de nombreux sulfures et dans une moindre mesure de carbonates (pyrite, chalcopyrite, galène, blende, ankérite, sidérite ...). 

Tableau 17 

Constitution minéralogique % des chapeaux de fer de Pagala et Tin Akoff.

m = moyenne, m* moyenne d'après la composition chimique, s = écart type).

 

- Comparaisons (tableau 17).

Tout d'abord, il est net que ces ferruginisations, d'origine sulfurée ou carbonatée de Pagala, ou à diagnostic plus imprécis à Tin Akoff, se distinguent nettement de la constitution des cuirasses latéritiques. Il est à noter que la présence de micas dans les roches ferrugineuses de Pagala correspond à des formations métamorphiques, ce qui n'existe pas à Tin Akoff. En se limitant à l'étude des roches ferrugineuses, les chapeaux de fer sont minéralogiquement pauvres lorsqu'ils sont matures avec surtout des oxydes et hydroxydes de Fe, du quartz, éventuellement des oxydes et hydroxydes de manganèse et peu ou pas d’argiles. C'est la caractéristique fondamentale des ferruginisations du Centre Togo et du Nord Burkina, probablement généralisable à l'ensemble régional climatique.